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化学课标新课程教学中几个值得研讨的问题 安徽省黄山市屯溪一中 胡征善 问题一：碳酸钠和碳酸氢钠的检验方法较多，它们的溶液能用氯化钙溶液鉴别吗？也就是说—— 氯化钙溶液与碳酸氢钠溶液混合究竟有无沉淀生成？ 氯化钙溶液与碳酸氢钠溶液混合究竟有无沉淀生成？或者说，碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液究竟能否用氯化钙溶液鉴别？轻易地作出肯定或否定的回答都是不严肃的，这要看反应体系中氯化钙和碳酸氢钠的浓度以及相对量而定，也就是说，两溶液滴加的次序不同出现现象可能不同。 【实验】取0.1 mol / L 的CaCl2溶液2 mL，用胶头滴管滴加几滴0.1 mol / LNaHCO3溶液，此时无沉淀生成。 取0.1 mol / L 的NaHCO3溶液2 mL，用胶头滴管滴加几滴0.1 mol / L CaCl2溶液，此时有白色沉淀生成。 【理论分析】 1、查阅资料 CaCO3的溶度积常数25℃时Ksp(CaCO3)== 8.7×10—9，则CaCO3在25℃时的溶解度S(CaCO3)== 9.33×10—5 mol / L； CO2 在25℃时的饱和浓度为0.04 mol / L，H2CO3的电离常数：K1== 4.3×10—7，K2==5.61 8.7×10—11。 2、2+ + HCO3—CaCO3（s） ② 将数据代入到上述平衡常数式中进行计算： 解得：C(H+)==6.45×10—6 mol / L，即C(CaCO3) )==6.45×10—6 mol / L＜S(CaCO3)== 9.33×10—5 mol / L，无CaCO 3沉淀生成。 （2）在氯化钙和碳酸氢钠溶液的反应体系中，设C(CaCl2)== 0.01 mol / L，C(NaHCO3)==0.1 mol / L。由于HCO3—过量，生成的H+与HCO3—作用，有利于平衡向生成CaCO3（s）2+ + HCO3—CaCO3（s）2+ + 2HCO3—CaCO3（s）① 先求该反应的平衡常数： ② 将数据代入到上述平衡常数式中进行计算： ==1.5×104 解得：C(H2CO3)==9.9×10—3 mol / L，即C(CaCO3) ==9.9×10—3 mol / L＞S(CaCO3)== 9.33×10—5 mol / L，有CaCO 3沉淀生成。 又因为C(H2CO3)==9.9×10—3 mol / L＜CO2 在25℃时的饱和浓度为0.04 mol / L， 除非增大溶液浓度，否则没有气体放出。 从实验和计算分析，可以得出如下结论： 1、氯化钙溶液与碳酸氢钠溶液混合究竟有无沉淀生成？回答是可能产生沉淀，也可能不产生沉淀，这要视反应体系中氯化钙和碳酸氢钠的浓度以及相对量而定。 2、当用氯化钙溶液来鉴别碳酸钠稀溶液和碳酸氢钠稀溶液时，正确的操作应该是在氯化钙溶液中分别滴加几滴碳酸钠稀溶液和碳酸氢钠稀溶液，反之，可能两种溶液中都有白色沉淀而无法鉴别。 问题二：用新买来的铝锅或铝壶烧水时，遇到水的地方会变成灰黑色，这层灰黑色物质究竟是什么—— 难道新买的铝锅铝壶破了吗？ 人教版《化学1》2007年第3版第70页复习题中有这样一道习题： 某些地区的水中可能含有少量下列盐类。当用新买来的铝锅或铝壶烧水时，遇到水的地方会变成灰黑色，据此可以判断此地的水中含有（ ） A．钠盐 B．钾盐 C．钙盐 D．铁盐 本题认为灰黑色物质是铁单质，即发生如下反应： 那么Al从何而来？新买来的铝锅或铝壶表面有致密的氧化物保护膜，内部的Al不可能与水直接接触；即使新买来的铝锅或铝壶破了，表面也会自动生成氧化物保护膜，只是结构欠致密膜层较薄而已，自然Al也不会直接与水接触，怎么能发生上述反应？ 当然，新买来的铝锅或铝壶光亮如镜，烧水后遇到水的地方会变灰暗色，这是事实。我认为：变灰暗色主要是水受热形成了水垢（水垢的主要成分是CaCO3、Mg(OH)2）。 Ca2+ + 2HCO3—== CaCO3↓+CO2↑ + H2O Mg2+ + 2HCO3—== MgCO3↓+CO2↑+ H2O MgCO3 + 2H2O == Mg(OH)2 + CO2↑ 问题三：铁在纯氧中点燃生成四氧化三铁，那么铁在空气中—— 铁与空气作用生成什么氧化物？ 铁主要有3种氧化物：FeO、、FeO、Fe在加热时发生如下反应： 由上述转化可知：Fe3O4、FeO很难分解成Fe，欲从中得到单质铁，通常需要还原剂。 且FeO不稳定，即使隔绝空气，也会发生歧化反应：